Ampha Z32花粉活力分析儀在玉米育種和制種中的應(yīng)用

—— 為什么要測(cè)量玉米花粉質(zhì)量? ——

花粉活力、花粉數(shù)量和花粉散粉的動(dòng)態(tài)變化是玉米育種和制種的關(guān)鍵因素。在育種和種子生產(chǎn)的過(guò)程中想要獲得高的結(jié)實(shí)率，除最大限度的提高花粉的活力和數(shù)量外，還應(yīng)把握花粉散粉的動(dòng)態(tài)變化，以合理調(diào)整雌雄株系的種植時(shí)間，提高雌雄株系開(kāi)花的同步性。
研究證實(shí)，溫度、光照、濕度、輻射、施用農(nóng)藥等不利環(huán)境條件都會(huì)對(duì)花粉活力、花粉數(shù)量以及散粉周期產(chǎn)生負(fù)面影響，從而導(dǎo)致授粉成功率降低，糧食產(chǎn)量下降。Ampha Z32花粉活力分析儀作為測(cè)量花粉活力和數(shù)量的可靠工具，可應(yīng)用于：

◆ 表征繁殖系、近交系和雜交系的特性
-花粉活力和數(shù)量的表型分析
-檢驗(yàn)雄性不育系的育性恢復(fù)
◆ 優(yōu)化玉米制種過(guò)程
-鑒定授粉是否充足（Ampha Z32的應(yīng)用:花粉質(zhì)量和數(shù)量對(duì)結(jié)實(shí)率的影響）
-調(diào)整雌雄株系的開(kāi)花同步性
-優(yōu)化雌雄株系種植比例
-優(yōu)化花粉保存條件
-指導(dǎo)人工授粉細(xì)節(jié)
◆ 優(yōu)化單倍體育種過(guò)程（Ampha Z32花粉活力分析儀在DH育種中的應(yīng)用）
-鑒定小孢子發(fā)育的不同時(shí)期
-研究胚狀體發(fā)育途徑的進(jìn)展
—— 玉米花粉活力表型分析 ——

有活力的花粉是成功授粉的基本條件。然而，花粉活力會(huì)受到許多外界因素的負(fù)面影響，如高溫、干旱或殺蟲(chóng)劑的施用。Ampha Z32花粉分析儀測(cè)量簡(jiǎn)單、快速，大大提高了花粉測(cè)量的通量，可高效進(jìn)行繁殖系、自交系和雜種系測(cè)量和篩選，從而提高育種效率。

◆ 花粉活力田間試驗(yàn)

本次田間試驗(yàn)，在一天中的不同時(shí)間點(diǎn)對(duì)三個(gè)不同玉米品系的花粉進(jìn)行了采集和測(cè)定。
系統(tǒng)的進(jìn)行花粉活力的測(cè)量，可以幫助在育種和生產(chǎn)過(guò)程中評(píng)估外界環(huán)境，如熱脅迫、干旱或殺蟲(chóng)劑等不利因素對(duì)花粉活力的影響，從而判斷作物的生長(zhǎng)狀況，篩選更適宜的種植地點(diǎn)。

—— 優(yōu)化玉米制種過(guò)程 ——

花粉活力、授粉量、雌雄株系的種植比例、種植組合模式、雄株系的授粉潛力、花粉質(zhì)量的管控（Ampha Z32的應(yīng)用：玉米花粉質(zhì)量管控）以及人工授粉的細(xì)節(jié)都關(guān)系到授粉結(jié)果，影響最終的結(jié)果率。

其中，深入了解玉米雄株系的花粉活力和花粉散粉動(dòng)態(tài)變化，是提高雌雄株系的種植比例、種植組合模式的關(guān)鍵。

◆ 花粉散粉的動(dòng)態(tài)變化分析

-收集花粉
上圖為一個(gè)簡(jiǎn)易的玉米花粉收集器，由一個(gè)塑料杯和一個(gè)網(wǎng)罩組成。塑料杯中盛有能長(zhǎng)期穩(wěn)定花粉粒的AmphaCount計(jì)數(shù)緩沖液，蓋上網(wǎng)罩可防止碎片和昆蟲(chóng)進(jìn)入。將玉米花粉收集器固定在兩排植株間，定期收集花粉懸浮液即可。

-花粉計(jì)數(shù)-累積散粉量
定期收集并測(cè)量花粉懸浮液中的花粉量，即可了解散粉量的動(dòng)態(tài)變化。上圖顯示了隨時(shí)間推移花粉數(shù)量的累積變化。其中每條曲線都代表了一個(gè)收集器中的花粉量變化，藍(lán)色曲線為該品系的平均花粉量變化。

通過(guò)該實(shí)驗(yàn)可以直接確定某一玉米品系散粉的動(dòng)態(tài)變化和散粉高峰期，也可以間接判斷這一特定品系的平均花粉量，并評(píng)估其與育種目標(biāo)的匹配性。

◆ 雌雄株系開(kāi)花的同步性

- 散粉動(dòng)態(tài)變化
該圖顯示了花粉散粉的動(dòng)態(tài)變化，通過(guò)對(duì)上述示例中累積散粉量進(jìn)行一階導(dǎo)數(shù)，可以確定散粉的峰值期以及散粉持續(xù)的時(shí)間。如圖所示，該特定品系90%的花粉在7天內(nèi)釋放。 合適的授粉時(shí)間和適量的花粉對(duì)于獲得高的座果率非常重要。通過(guò)分析和對(duì)比不同雄性株系的花粉散粉動(dòng)態(tài)變化（活性和數(shù)量），再結(jié)合雌性株系的開(kāi)花時(shí)間及接受花粉的能力，就可以進(jìn)一步調(diào)整雌雄株系的播種時(shí)間，指導(dǎo)實(shí)現(xiàn)雌雄株系開(kāi)花的同步性。、
 
- 優(yōu)化雌雄株系種植比例
通過(guò)花粉散粉的動(dòng)態(tài)變化差異可鑒定不同雄性品系的授粉潛能。如圖，紅色曲線所代表的雄性品系的散粉量遠(yuǎn)低于藍(lán)色曲線所代表的雄性品系。紅色曲線所代表的雄性品系往往不能使雌性株系完全授粉，因此不能獲得良好的結(jié)實(shí)率。

玉米制種過(guò)程中，為獲得良好的經(jīng)濟(jì)收益，生產(chǎn)過(guò)程中確定每個(gè)雄性品系的花粉表型特性至關(guān)重要，根據(jù)Ampha Z32花粉活力分析儀的測(cè)量結(jié)果和最終的結(jié)實(shí)率，可幫助生產(chǎn)者在制種過(guò)程中調(diào)整雌雄株系的種植時(shí)間，優(yōu)化雌性株系的種植比例和種植組合模式。

—— 小結(jié) ——

● 散粉動(dòng)力學(xué)變化和花粉活力相結(jié)合，是評(píng)估雄性品系授粉潛力不可或缺的指標(biāo)；
● 定期系統(tǒng)的采集樣評(píng)估花粉散粉的動(dòng)態(tài)變化，可幫助判斷散粉的持續(xù)時(shí)間、散粉速度和散粉峰值期；

● 研究散粉的動(dòng)態(tài)變化，可精確調(diào)整雌雄株系開(kāi)花的同步性。
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